теплообменники
РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России
Модернизация зданий и систем городского теплоснабжения на Украине

Модернизация зданий и систем городского теплоснабжения на Украине

В.А. Степаненко, председатель правления,
ЭСКО «Экологические Системы», г. Запорожье, Украина

Предисловие

Мое детство прошло в маленьком домике из глины и соломы, который отец построил, вернувшись с войны. Наши пяти- и девятиэтажные дома долгое время казались мне совершенством - в них было тепло даже в студеные зимы. Но после 1991 г. все начало потихоньку меняться: наши дома ветшали, а ЖЭКи из заботливых хозяев стали непонятным и бездеятельным придатком к нашим, уже приватизированным жилищам. И с годами, несмотря на теплеющие зимы, наши дома начали становиться все более и более холодными, независимо от попыток жильцов утеплять свои квартиры изнутри.

Мощные и богатые централизованные тепловые хозяйства наших городов после обретения Украиной независимости постепенно превращались в стареющие и нищающие разрозненные предприятия. Все попытки перевести предприятия тепловых сетей Украины на рыночную основу напоминали мне скрещивание ежа с гадюкой - теплее от этих нововведений не становилось.

Оставаясь в собственности муниципалитетов, украинские тепловые хозяйства уже давно были брошены государством на самовыживание и все мы скоро увидим результат этого многолетнего эксперимента. Последнюю точку в истории централизованного теплоснабжения (ЦТ) Украины поставит дорожающий природный газ. Мощная и самодостаточная когда-то система теплоснабжения Украины вначале была плавно забыта государством, а затем и муниципалитеты не смогли удержать ее на плаву, обеспечивать не только развитие, но и банальное выживание.

Популизм политиков в течение многих лет удерживал тарифы на уровне прозябания тепловых хозяйств Украины. Руководителей тепловых хозяйств центральная и местные власти превращали в мальчиков для битья, показывая пальцами на них, как на виноватых во всех бедах - и в росте тарифов, и в холоде в квартирах, и в текущих сетях, и в потерях тепла на старых котельных.

Потерявшие науку и развитую инфраструктуру из отраслевых и проектных институтов, пусконаладочных управлений и заводов-изготовителей оборудования, тепловые хозяйства Украины быстро нищали, но долго удерживали на плаву наши системы теплоснабжения - держались, как могли.

ЖЭКи тоже все эти годы поддерживали способность зданий удерживать тепло по такому же принципу, как могли - без выделения денег на капремонты прошло более 20 лет. Распад системы теплоснабжения Украины шел с двух сторон - стареющие здания теряли способность удерживать тепло, а предприятия тепловых сетей теряли рентабельность и способность подавать это тепло к нашим зданиям в нужном количестве по цене, доступной нашим кошелькам.

Результат подобной целенаправленной политики нашего государства не замедлил сказаться. Гигантский запас прочности украинских систем теплоснабжения, заложенный в прошлые годы, постепенно иссяк - мы находимся накануне плавного и катастрофического разрушения городских тепловых хозяйств Украины, а Алчевск был только предвестником этого уже неизбежного процесса для всей страны.

Очень может быть, что резкое подорожание газа в 2006-2009 гг. послужит катализатором больших перемен в системе украинского теплоснабжения.

Распад систем городского горячего водоснабжения

Первыми в системах городского теплоснабжения начали рушиться системы горячего водоснабжения (ГВС). Сначала в небольших городах и поселках, затем в городах побольше, а теперь уже и в крупных городах после кратковременных и длительных отключений газа, сети ГВС завоздушивались и банально самоликвидировались, ржавея. Утечки горячей воды росли в геометрической прогрессии и отключения потребителей от ГВС в городах Украины стали носить массовый характер.

Неплатежи населения за тепло - неплатежи теплосетей за газ - отключения газа - отключения горячей воды - разрушение сетей ГВС - такая началась цепная реакция самораспада в системе теплоснабжения Украины.

Несмотря на все попытки власти в центре и на местах найти лекарство от распространения этой опухоли, лучше не стало. Уровень неплатежей населения после резкого снижения в начале этого десятилетия опять начал угрожающе расти, а признать необходимость систематических централизованных дотаций населению и городским бюджетам Минфин уже не хочет.

Раковая опухоль разрушения сетей ГВС уже накрыла почти всю Украину - многие города теперь навсегда лишены централизованного горячего водоснабжения. Недавно, из-за частых отключений газа, саморазрушилась сеть ГВС в большей части г. Днепропетровска. На ее восстановление теперь понадобятся сотни миллионов долларов, которых сегодня негде взять. Нужно разрывать десятки километров асфальта и менять сотни километров труб.

Увидев ненадежность горячего водоснабжения, жители городов Украины начали спасаться сами, установка водоподогревателей в квартирах приняла массовый характер и сейчас уже начинается массовая установка квартирных котлов и для ГВС, и для отопления.

К сожалению, факты и статистика этого распада систем ГВС в городах Украины неизвестны широким кругам населения нашей страны. Отсутствует подобная информация и в МинЖКХ Украины.

Разрушаемое постоянными сменами министров и многолетним безразличием Минфина, Министерство по вопросам ЖКХ Украины давно превратилось в диспетчерский пункт для жонглирующих политиков от власти. Но, похоже, время для популизма уже миновало - после Алчевска в воздухе для мэров и министров запахло жареным, пришло время для трудных решений, пришло время собирать камни.

Полураспад городских систем отопления

Сначала дорожающие тарифы, затем плохое качество теплоснабжения, а теперь и низкая надежность ЦТ активно стимулируют инициативы потребителей по переходу на автономные схемы теплоснабжения. Этот процесс начался давно, большинство вновь строящихся зданий сегодня имеют автономные котельные или котлы в квартирах. Это как бы постепенная реализация императива общего недоверия к предприятиям тепловых сетей и системам ЦТ. Люди побогаче, переезжая в новые дома, желают жить независимо от перебоев с теплом и газом, а проектанты и строители послушно реализуют их желания.

Те граждане, кто победнее, остаются жить в старых домах и не могут уйти от ЦТ. Вот такая формула полураспада городских систем отопления началась реализовываться все сильнее и сильнее в нашей стране.

Вместо увеличения сбыта своей продукции, тепловые сети сегодня массово теряют потребителей. Разрушение их рентабельности стало осуществляться на плановой основе. Никакое повышение тарифов не будет способно компенсировать снижение нагрузок. В одно и то же время начали свое действие два неумолимых процесса - массовый переход потребителей на автономные схемы теплоснабжения и обветшание тепловых хозяйств.

И стремительный технический прогресс только подчеркивает отсталость наших предприятий тепловых сетей с их изношенными старыми котельными и сетями перед современными автономными котельными и мини-ТЭЦ, тепловыми насосами, теплоаккумуляторами и прочая, и прочая.

Наша страна очень быстро, с ускоряющимся темпом, начала терять богатство и преимущества систем ЦТ, создаваемых десятилетиями. Предприятия тепловых хозяйств создавались в государстве с централизованной экономикой и оказались совершенно экономически и хозяйственно несостоятельны в государстве с экономикой рыночной. Сегодня мы находимся накануне их гибели - монотопливная схема теплоснабжения Украины, основанная на природном газе, газовых котельных и заброшенных властью предприятиях тепловых сетей, не выдерживает быстрого роста цен на газ и стремительно разрушается.

Я не знаю, сколько десятков миллиардов долларов и десятков лет понадобилось на создание централизованной системы теплоснабжения Украины - разрушается она гораздо быстрее и почти бесплатно. Но цена этого распада есть и жителям украинских многоэтажек скоро придется сполна оплатить многолетнюю бездеятельность и некомпетентность украинской власти. Одна очень холодная зима при цене газа более 500 долл. США за 1000 м3 - и все, конец. Модель Алчевска грозно нависает над всеми городами Украины.

Немного анализа и немного прогнозов

То, что украинской системе теплоснабжения нужна глобальная модернизация, уже ясно большинству игроков на этом поле. Неясной остается модель и глубина этой модернизации. Уж больно велик соблазн ограничиться заменой котлов и перестановкой кроватей. Так легко поставить новые котлы вместо старых и уволить несколько проштрафившихся руководителей. Почти никто не осмеливается замахнуться на глубокую модернизацию системы, просуществовавшей больше половины столетия, включая смену ее хозяйственной модели.

Отсутствие финансовых ресурсов на радикальную модернизацию, жесточайший кадровый дефицит, проблемы с законодательной и нормативной базой, отсутствие надежных прогнозов на рост цены топлива и объемов его надежных поставок в следующие десятилетия -вот что мешает принять правильные и обоснованные решения по судьбе украинской системы теплоснабжения.

Наверное, именно эта проблема станет основной для нашей страны в надвигающиеся десятилетия.

На рис. 1 приведен прогноз цен на природный газ и электроэнергию до 2016 г. энергосервисной компании «Экологические Системы». На рис. 2 приведен наш прогноз роста тарифов на тепловую энергию в Украине, соответствующий прогнозу цен на газ. А на рис. 3 приведен прогноз роста неплатежей населения и бюджетов за тепловую энергию при прогнозируемом росте тарифов на тепловую энергию.

Если в 2008 г. платежи за импорт природного газа в Украину составляли около 10 млрд долл. США, то в 2012 г. они составят уже более 25 млрд долл. США, в 2016 г. - более 40 млрд долл. США. Соответствующий рост неплатежей тепловых хозяйств за газ приводит нас от дефицита в платежных балансах 0,5-0,6 млрд долл. США в 2008 г. к5-7 млрд долл. США в 2016 г. Ясно, что такая экономика нежизнеспособна и, скорее всего, рухнет значительно раньше.

Очень показательным является анализ роста платежей за теплоснабжение в бюджетной сфере. В таблице показан прогноз роста годовых платежей за теплоснабжение обычной средней школы № 49 в Запорожье. Они выросли с 55 тыс. грн. в 2004 г. до 320 тыс. грн. в 2008 г. И будут неумолимо расти до 1 млн 870 тыс. грн. в 2016 г. -такая будущая средняя цена годового энергоснабжения одной средней школы (1 гривна равна 4,8 руб. - прим. ред.).

Тарифы будут расти, если ничего не делать и терпеливо оплачивать из городского бюджета растущие платежи за энергопотребление вслед за растущими ценами на газ и электроэнергию. Но возможности городских бюджетов не беспредельны и уже с 2011 г. школы придется закрывать на зиму. И не только школы, но и детские сады, больницы, музеи, казармы и тюрьмы. Этот гротеск из расчетных моделей легко может стать реальностью наших дней.

На рис. 4а и 4б показаны графики роста платежей за энергоснабжение этой же школы при двух возможных моделях ее энергетической модернизации - снижения энергопотребления на 25 и 65% соответственно. Отчетливо видно, что только при глубокой термомодернизации школы со снижением потребления энергии на 65% рост цен на газ будет нам не страшен, по крайней мере, на следующие десятилетия.

Из расчетов видно, что значительная стоимость термомодернизации школы, равная 1,25 млн долл. США, окупается за 6 лет из фактической экономии в снижающихся платежах за ее энергоснабжение.

Эта школа - модель для всей Украины. В эпоху дорожающего топлива, прежде всего, нужно утеплить наши холодные дома - это первый шаг в модернизации системы теплоснабжения Украины. Тогда не нужно будет строить избыточных мощностей по производству тепловой энергии. Нам нужна глубокая термомодернизация зданий и систем теплоснабжения наших городов с одновременным замещением газа местными источниками топлива и энергии.

Время, необходимое для нормального принятия и исполнения решения по глобальной модернизации зданий и систем теплоснабжения Украины, быстро истекает. Чтобы нам не пришлось действовать в авральной обстановке, как в Алчевске, бросая все силы страны на латание катастрофических последствий мгновенного разрушения системы теплоснабжения Украины, нужно принять верные и расчетливые решения.

Стратегия модернизации зданий и системы теплоснабжения Украины

Модернизация сотен тепловых хозяйств нашей страны, термомодернизация десятков тысяч многоэтажных зданий с выводом природного газа в резервный и пиковый источник топлива - это большая задача. Просто так уйти от природного газа не получится и нужна долгосрочная стратегия по переводу всей системы теплоснабжения Украины на новые рельсы жизни в XXI веке - веке исчезающей нефти и газа.

Основными ориентирами для стратегии глубокой модернизации системы теплоснабжения Украины являются две глобальные цели.

■ Используя новые энергосберегающие технологии термомодернизации зданий, снизить потребность в тепле в 3 раза. Нет нужды доказывать, что многие города в мире уже прошли этот путь.

■ Используя новые безгазовые энергетические технологии производства тепла, снизить его стоимость в 3 раза с одновременным замещением природного газа местными источниками топлива и энергии на 80% от существующих объемов потребления.

Подобная программа реализована Швецией в 1990-х гг. и опыт этой страны может быть полностью использован в Украине.

В основе предлагаемой стратегии лежит вывод о том, что финансирование глубокой модернизации зданий и системы теплоснабжения Украины осуществимо за счет потенциала возникающей экономии со средним периодом окупаемости 6-7 лет. Проще говоря, растущий с годами поток многих миллиардов долларов в оплате за импортный природный газ нужно развернуть в обратную сторону - на глубокую модернизацию наших домов и систем теплоснабжения.

Нам необходимо подготовить две крупнейшие национальные программы и заменить законодательную и нормативную базу ЖКХ периода централизованной экономики на законодательную и нормативную базу ЖКХ периода экономики рыночной.

Новая стратегия модернизации зданий и систем теплоснабжения потребует предельной мобилизации ресурсов государства, особенно в первые годы - когда придется одновременно оплачивать быстро растущие платежи за природный газ и быстро растущие платежи по займам на модернизацию.

Но главной целью этой стратегии должна стать независимость страны от импорта природного газа и независимость бюджетов ее граждан от растущих тарифов на тепло.

Стратегия модернизации зданий и системы теплоснабжения Украины должна быть реализована в виде системного блока законов прямого действия и изменений действующего законодательства, в том числе двух основных законов:

■ Закон «О термомодернизации зданий»;

■ Закон «О стимулировании замещения природного газа местными источниками топлива и энергии в системах теплоснабжения городов и зданий».

Учитывая, что дееспособность и результативность новых законодательных актов во многом определяется наличием их нормативного обеспечения и пособий по внедрению основных положений этих Законов, необходим план разработки и внедрения соответствующих документов.

Эта нормативная база должна разрабатываться на плановой и целевой основе, одновременно с разработкой базовых законов. Нам нужно нарушить «нехорошее» правило, когда принятые законы оставались мертвы долгие годы, пока для них создавалась необходимая нормативная база.

Термомодернизация зданий

В начале XXI века в Украине впервые создались предпосылки для экономически обоснованной массовой модернизации городских многоэтажных зданий с полным обновлением внешнего вида, заменой оконных и дверных проемов, снижением теплопотерь в среднем на 65% от существующих сегодня уровней (с 200-220 до 60-70 кВт.ч/м2.год). В качестве примера на фотографии показано здание польской школы после средней термомодернизации и снижения теплопотребления до 90 кВт.ч/м2.год. Одновременно с термомодернизацией зданий может быть решена задача диверсификации источников тепловой энергии и частичный переход на локальные источники тепловой энергии с использованием ночной электроэнергии, тепловых насосов и других современных технологий XXI века по производству тепловой энергии.

Снижение потребности в тепле в 3 раза и соответствующее повышение теплоаккумулирующей способности зданий позволяют применить современные технологии теплоснабжения с использованием вместо природного газа местных источников топлива и энергии. Эти два направления позволят снизить платежи за теплоснабжение в 9-12 раз по сравнению с существующими тарифами и практически полностью вытеснить природный газ из тепловых балансов городов Украины, оставив ему роль резервного топлива и топлива для приготовления пищи.

Термомодернизация старых зданий высокоэтажной застройки в городах Украины потребует создания соответствующей инфраструктуры, правового и нормативного обеспечения, системы бюджетной поддержки муниципальных проектов.

Следует заметить, что снижение потребности в тепловой энергии в 3 раза превращает городские тепловые хозяйства в глубоко убыточные предприятия, что потребует их полной реструктуризации. При реализации программ модернизации городских тепловых хозяйств неизбежно возникает ряд новых проблем, что потребует их комплексного решения.

На реализацию программ термомодернизации потребуется от 5 до 9 лет и свыше 50 млрд долл. США при средней стоимости термомодернизации 1 м2 в 150 долл. США. Финансирование проектов может осуществляться по различным схемам, в том числе с привлечением бюджетной поддержки и средств инвесторов. Расчеты по займам за термомодернизацию зданий могут осуществляться частично государством (путем погашения процентов по займам), частично муниципальными бюджетами и жильцами в течение 10-15 лет с включением инновационных затрат в структуру тарифов на тепловую энергию. Подобным образом осуществлены проекты термомодернизации сотен тысяч зданий в Центральной и Восточной Европе, в том числе в странах бывшего СССР.

На настоящий момент центральной проблемой перехода является проблема подготовки проектов термомодернизации зданий к инвестированию. Различная форма собственности, особенности конструкций зданий, построенных в разные периоды времени, размытость предмета экономии и гарантий возврата инвестиций делают быстрый старт подобных программ невозможным.

В 2009 г. необходимо провести в каждом городе Украины инвестиционный энергетический аудит с целью инвентаризации фонда зданий и формирования пула проектов с учетом форм собственности, их состояния и наличия гарантий возврата инвестиций. Конечной целью инвестаудитов должна быть разработка финансовых схем проектов, инвестиционных планов и ТЭО для потенциальных инвесторов и муниципального менеджмента.

Замещение природного газа местным топливом и энергией

Национальный проект перевода городских систем теплоснабжения Украины с монотопливной схемы на мультитопливную с их одновременной глубокой модернизацией нуждается в выборе городов и стран - прототипов, уже реализовавших подобные проекты.

На рис. 5 показан пример такого прототипного проекта мультитопливной схемы теплоснабжения на примере годового баланса системы ЦТ города Гетеборга (Швеция).

На рис. 6 приведен пример Швеции - прототипа для Украины. За 10 лет архитекторы проекта модернизации системы теплоснабжения этой страны практически реализовали замещение нефтепродуктов местными видами топлива и энергии.

Современные технологии XXI в. предлагают городам Украины большой выбор для перехода от прямого сжигания природного газа к использованию преимуществ мультитопливной схемы местного базирования.

Прежде всего, это технологии использования в качестве топлива городского мусора для производства горячей воды. На примере Гетеборга видно, что это вечное топливо позволяет отказаться от природного газа в ГВС более чем на 50%.

Большие возможности для производства тепловой энергии представляют технологии утилизации городского и промышленного сбросного тепла. Для ряда промышленных центров, таких как Запорожье, Днепродзержинск, Кривой Рог, Мариуполь и др., утилизация городского и промышленного сбросного тепла позволит вытеснить природный газ из тепловых балансов городов практически полностью.

Использование теплоаккумулирующих технологий на основе ночных тарифов на электроэнергию позволит полностью заместить природный газ в бюджетной сфере Украины, навсегда вытеснив природный газ и сделав городские бюджеты нечувствительными к подорожанию природного газа.

Для многих зданий и жилмассивов после проведения термомодернизации будет достаточно тепла при использовании технологий утилизации тепла стоков, систем вентиляции и геотермального тепла. Только в сильные морозы для систем отопления таких зданий понадобятся пиковые мощности, где вполне разумно применение природного газа, как резервного топлива.

Также большим потенциалом обладают технологии производства тепловой энергии с использованием гранулированного биотоплива от отходов сельского хозяйства, которыми так богата Украина. Только в Запорожской области гниет и сжигается на полях более 2 млн т биомассы в год.

Подводя итог направлениям возможного замещения природного газа в системах ГВС, можно рекомендовать проекты с использованием следующих технологий.

■ Электрокотлы с теплоаккумуляторами на основе ночных тарифов. Эта технология позволяет снизить платежи за 1 МВт тепловой энергии в 4-5 раз по сравнению с тарифами на тепло от газовых котельных.

■ Тепловые насосы с утилизацией грунтового тепла и тепла воздуха. Эта технология позволяет снизить платежи за 1 МВт тепловой энергии в 3-5 раз по сравнению с тарифами на тепло от газовых котельных.

■ Автоматические миникотельные с котлами на твердом гранулированном топливе - топливных пелеттах. Эта технология позволяет снизить платежи за 1 МВт тепловой энергии в 5 раз по сравнению с тарифами на тепло от газовых котельных. Применение этой технологии делает вполне разумным создание на базе старых тепловых хозяйств новых энергетических компаний, которые имеют разветвленную инфраструктуру сбора отходов и переработки их в топливо.

■ Вакуумные гелиоколлекторы в комплекте с электротеплоаккумуляторами. Эта технология позволяет снизить платежи за 1 МВт тепловой энергии в 4 раза по сравнению с тарифами на тепло от газовых котельных.

■ Когенерационные мини-ТЭЦ на газообразном и жидком топливе. Эта технология позволяет снизить платежи за 1 МВт тепловой энергии в 2 раза по сравнению с тарифами на тепло от газовых котельных.

И, как следствие, новые городские тепловые хозяйства Украины, использующие технологии XXI в. для производства тепла, тоже обретут новое лицо - лицо современных энергетических компаний с привлечением стороннего капитала - экономически рентабельное лицо, экологически чистое, высокоавтоматизируемое с малой долей ручного труда, с обновленными основными фондами и минимальными потерями энергоресурсов.

И, конечно же, главным, кто выиграет от такой модернизации, будет потребитель. Несмотря на бурный рост цен на исчезающее углеродное топливо, тарифы на тепло в Украине сильно замедлят свой стремительный рост. А природный газ останется с нами для приготовления пищи и как резервное топливо для очень морозных дней.

Хочется верить, что нам хватит воли и ума для модернизации наших зданий и систем теплоснабжения, а эти проекты получат статус национальных по примеру Российской Федерации. Пока что, Украина со своей системой теплоснабжения и старыми зданиями остается глубоко в XX веке - переход в XXI век потребует предельной концентрации ресурсов и интеллекта, смены психологии и правил, устоявшихся многими десятилетиями. И трудно представить, что мы сможем выполнить такой переход сами, находясь в полураспаде власти и самоизоляции, без поддержки и опыта ближних и дальних соседей.

В.А. Степаненко, Модернизация зданий и систем городского теплоснабжения на Украине

Источник: Журнал "Новости теплоснабжения" №9 (97), 2008 г., www.ntsn.ru

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи:

Программы Auditor

Отраслевая конференция «Теплоснабжение-2018: Методы повышения эффективности бизнеса»

Подробнее